Đặc điểm chất lượng và định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng tỉnh bắc giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ-ĐỊA CHẤT HOÀNG VĂN DŨNG ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG SÉT LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỈNH BẮC GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT HÀ NỘI - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT HOÀNG VĂN DŨNG ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG SÉT LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG TỈNH BẮC GIANG Chuyên ngành: Địa chất khống sản thăm dị Mã số : 60.44.59 LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Văn Lâm HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2010 Tác giả luận văn Hoàng Văn Dũng MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC ẢNH MỞ ĐẦU Chương KHÁI QUÁT CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT TỈNH BẮC GIANG 12 1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên kinh tế xã hội tỉnh Bắc Giang 12 1.1.1 Vị trí địa lý, phạm vi lãnh thổ phân chia hành 12 1.1.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên 12 1.2 Kinh tế - xã hội 14 1.2.1 Đặc điểm dân cư lao động 14 1.2.2 Cơ sở hạ tầng 15 1.3 Lịch sử nghiên cứu địa chất 17 1.3.1 Giai đoạn trước năm 1954 17 1.3.2 Giai đoạn sau năm 1954 17 1.4 Khái quát đặc điểm địa chất tỉnh Bắc Giang 18 1.4.1 Địa tầng 18 1.4.2 Kiến tạo 25 1.4.3 Khoáng sản 26 Chương ĐẶC ĐIỂM PHÂN BỐ VÀ TÀI NGUYÊN SÉT TỈNH BẮC GIANG 27 2.1 Đặc điểm phân bố 27 2.1.1 Sét nguồn gốc trầm tích 27 2.1.2 Sét nguồn gốc phong hóa 29 2.2 Tài nguyên sét làm vật liệu xây dựng 30 2.2.1 Một sô khái niêm tài nguyên, trữ lượng hệ thống phân cấp tài nguyên, trữ lượng khoáng sản 30 2.2.2 Lựa chọn phương pháp đánh giá định lượng tài nguyên tính trữ lượng sét làm vật liệu xây dựng 32 2.2.3 Tài nguyên, trữ lượng sét tỉnh Bắc Giang 37 Chương ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SÉT LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG 38 3.1 Một số khái niệm sét 38 3.2 Một số yêu cầu chất lượng sét làm vật liệu xây dựng 40 3.2.1 Sét làm gốm sứ 40 3.2.2 Sét làm vật liệu chịu lửa 41 3.2.3 Sét làm gạch ngói 43 3.3 Đặc điểm chất lượng sét làm vật liệu xây dựng 45 3.3.1 Chất lượng sét nguồn gốc trầm tích 45 3.3.2 Đặc điểm chất lượng sét nguồn gốc phong hóa 56 3.4 Định hướng sử dụng 59 3.4.1 Đánh giá chất lượng sét tỉnh Bắc Giang theo tiêu chuẩn sét làm sứ gốm, vật liệu chịu lửa gạch ngói nước ta 59 3.4.2 Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất gốm sứ thô 64 3.4.3 Định hướng phát triển cơng nghiệp sản xuất gạch ngói tỉnh Bắc Giang 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 2.1 Tổng hợp kết đánh giá tài nguyên sét xác nhận 37 Bảng 3.1 Chỉ tiêu sét sản xuất gạch chịu lửa 42 Bảng 3.2 47 Bảng 3.3 Hàm lượng khoáng vật lớp sét màu trắng, trắng xám Hàm lượng oxyt sét màu trắng Bảng 3.4 Đặc trưng thống kê oxyt mỏ Trí Yên 49 Bảng 3.5 Thành phần độ hạt sét màu trắng 50 Bảng 3.6 Bảng kết phân tích mẫu kỹ thuật 51 Bảng 3.7 Bảng kết phân tích rơnghen 52 Bảng 3.8 Bảng kết phân tích nhiệt 52 Bảng 3.9 Đặc trưng thống kê oxyt mỏ Cẩm Lý 52 Bảng 3.10 Độ hạt sét màu vàng, nâu đỏ loang lổ 55 Bảng 3.11 Hàm lượng khống vật lớp sét phong hóa 56 Bảng 3.12 Thành phần hoá học sét phong hoá 56 Bảng 3.13 Đặc trưng thống kê oxyt mỏ Buộm 57 Bảng 3.14 Độ hạt sét phong hóa 58 Bảng 3.15 Bảng so sánh chất lượng sét màu trắng làm gốm sứ với TCVN 60 Bảng 3.16 Bảng so sánh chất lượng sét chịu lửa với tiêu chuẩn 61 Bảng 3.17 Bảng so sánh chất lượng sét làm gạch với TCVN 62 Bảng 3.18 Bảng so sánh chất lượng sét làm ngói với TCVN 62 Bảng 3.19 Bảng so sánh chất lượng sản phẩm gạch với TCVN 63 Bảng 3.20 Nhu cầu công suất vật liệu không nung 71 Bảng 3.21 Dự kiến số dây chuyền sản xuất cần phát triển thêm 71 47 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình Hình 1.1 Sơ đồ địa chất phân bố sét tỉnh Bắc Giang Trang 26 Hình 2.1 Mặt cắt địa chất mỏ sét Tiên Phong, huyện Hiệp Hịa, tỉnh Bắc Giang 28 Hình 2.2 Lỗ khoan TY11, mỏ sét Trí Yên -Yên Dũng - Bắc Giang 28 Hình 2.3 Lỗ khoan YL2, mỏ sét Yên Lư - Yên Dũng - Bắc Giang 28 Hình 2.4 Mặt cắt địa chất mỏ sét Xương Lâm, huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang 29 Hình 3.1 Biểu đồ phân bố hàm lượng SiO2 mỏ sét Trí Yên 49 Hình 3.2 Biểu đồ phân bố hàm lượng Al2O3 mỏ sét Trí n 49 Hình 3.3 Biểu đồ phân bố hàm lượng Fe2O3 mỏ sét Trí n 50 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố hàm lượng SiO2 mỏ sét Cẩm Lý 54 Hình 3.5 Biểu đồ phân bố hàm lượng Al2O3 mỏ sét Cẩm Lý 54 Hình 3.6 Biểu đồ phân bố hàm lượng Fe2O3 mỏ sét Cẩm Lý 55 Hình 3.7 Biểu đồ phân bố hàm lượng SiO2 mỏ Buộm 57 Hình 3.8 Biểu đồ phân bố hàm lượng Al2O3 mỏ sét Buộm 57 Hình 3.9 Biểu đồ phân bố hàm lượng Fe2O3 mỏ Buộm 58 DANH MỤC CÁC ẢNH Tên ảnh Số hiệu Trang 28 Ảnh 2.1 Lớp sét màu trắng mỏ Tiên Phong, huyện Hiệp Hịa Ảnh 2.2 Sét nguồn gốc phong hóa 30 Ảnh 3.1 Lớp sét màu trắng đục mỏ Tiên Phong, huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang 46 Ảnh 3.2 Nhà máy sản xuất gạch Tuynel 64 Ảnh 3.3 Thí nghiệm nung mẫu sứ thô 65 Ảnh 3.4 Sản phẩm gốm sứ sau nung 13000C 65 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Sét nguồn nguyên liệu khoáng sử dụng rộng rãi nhiều ngành công nghiệp khác Có thể nói, có loại khống sản mà lĩnh vực sử dụng lại đa dạng phong phú khoáng sản sét Ở nước ta, sét sử dụng nhiều lĩnh vực sản xuất xi măng, gốm sứ, vật liệu chịu lửa, gạch ngói,v.v Trong năm gần đây, ngành công nhiệp sản xuất gốm sứ, vật liệu chịu lửa gạch ngói khơng ngừng phát triển trở thành ngành mũi nhọn kinh tế quốc dân Bắc Giang tỉnh có tiềm lớn sét nguồn gốc trầm tích Đệ tứ sét phong hóa Việc nghiên cứu làm sáng tỏ nguồn lực, vị trí, vai trị sét, khả thỏa mãn nhu cầu ngành công nghiệp địa bàn tỉnh Bắc Giang định hướng sử dụng hợp lý, mục đích cần thiết Đề tài: “Đặc điểm chất lượng định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng tỉnh Bắc Giang” đặt bối cảnh nêu Mục đích nhiệm vụ luận văn a Mục đích Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, chất lượng, tài nguyên, trữ lượng định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng (sét gốm sứ, chịu lửa gạch ngói) địa bàn tỉnh Bắc Giang b Nhiệm vụ Để đạt mục tiêu trên, luận văn tập trung giải nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu làm rõ yếu tố cấu trúc địa chất liên quan với đặc điểm phân bố sét địa bàn tỉnh Bắc Giang - Đánh giá tài nguyên, trữ lượng sét theo lĩnh vực sử dụng - Nghiên cứu thử nghiệm cơng nghệ sét gốm sứ phịng thí nghiệm - Đánh giá chất lượng khả sử dụng sét làm gốm sứ, gạch chịu lửa gạch ngói Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: sét làm vật liệu xây dựng (gốm sứ, gạch chịu lửa, gạch ngói) - Phạm vi nghiên cứu: thuộc địa phận tỉnh Bắc Giang Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu, làm rõ đặc điểm phân bố tài nguyên sét địa bàn tỉnh Bắc Giang - Đánh giá chất lượng định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng Phương pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ đặt nêu trên, học viên sử dụng phương pháp nghiên cứu sau: - Thu thập, tổng hợp tài liệu địa chất - khoáng sản tỉnh Bắc Giang - Khảo sát, nghiên cứu thực địa lấy mẫu nghiên cứu tính chất cơng nghệ sét - Áp dụng phương pháp toán thống kê để xử lý số liệu phân tích hóa sét, nhiệt, rơnghen, độ hạt tính chất kỹ thuật sét - Mơ hình hố đối tượng nghiên cứu mơ hình thực tế (bản đồ địa chất, mặt cắt địa chất) Những điểm luận văn - Kết nghiên cứu góp phần khẳng định sét địa bàn tỉnh Bắc Giang có tiềm lớn chất lượng hồn tồn đáp ứng yêu cầu sản xuất gốm sứ gạch ngói với quy mơ cơng nghiệp 62 Như trình bày trên, loại sét màu vàng, nâu loang lổ có hàm lượng sắt cao, độ hạt khơng đều, không đạt tiêu chuẩn làm gốm sứ gạch chịu lửa nên sử dụng làm nguyên liệu sản xuất gạch ngói Với mục đích đánh giá khả sử dụng sét trầm tích phong hố có màu vàng, nâu loang lổ để làm gạch ngói, chúng tơi tiến hành so sánh kết phân tích loại mẫu với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 4353:1986) số mỏ đặc trưng Kết so sánh trình bày bảng 3.17 Bảng 3.17 Bảng so sánh chất lượng sét làm gạch với TCVN CHỈ TIÊU HÀM LƯỢNG (%) TCVN Chất lượng Ghi SiO2 50 - 72 60,54 - 62,6 Đạt Al2O3 10 - 20 18,28 -18,59 Đạt Fe2O3 - 10 11,59 - 12,37 Không đạt 10mm Không cho phép Cỡ hạt - 10mm 10mm Không cho phép Cỡ hạt 2-10mm < 2% Cỡ hạt < 0,005mm 34 - 54% 63 Từ kết trình bày bảng 3.18 cho thấy, sét màu vàng, nâu loang lổ có tiêu đạt tiêu chuẩn làm gạch, ngói, ngoại trừ hàm lượng sắt vượt giới hạn cho phép Tuy nhiên, để sản xuất ngói cần đầu tư nghiên cứu sâu để lựa chọn diện tích có thân sét chất lượng cao, đặc biệt độ bóng, độ hút nước sau nung, v.v Để đánh giá chất lượng sản phẩm gạch sau nung, tiến hành thu thập, tổng hợp tài liệu nghiên cứu tính chất lý tính chất khác chúng Kết so sánh cho thấy, sản phẩm gạch đạt theo tiêu chuẩn Việt Nam (bảng 3.19) Bảng 3.19 Bảng so sánh chất lượng sản phẩm gạch với TCVN CHỈ TIÊU TCVN Chất lượng Ghi Giới hạn bền kéo trạng thái khô khơng khí, tính 105N/m 2,5-8,0 3,2 - 6,3 Đạt Giới hạn bền nén nung nhiệt độ thích hợp, tính 105N/m 100-200 145 - 212 Đạt Độ hút nước sau nung nhiệt độ thích hợp, tính %: 8-18 8,3 - 10,8 Đạt Hiện nay, cơng nghệ sản xuất gạch, ngói, gạch đổi Phần lớn nhà máy công suất từ 10 triệu viên/năm trở lên sử dụng lò nung tuynen, tự động hóa bán tự động quy trình sản xuất cho phép phối liệu hỗn hợp nhiều loại đất sét với để tạo sản phẩm (ảnh 3.2) 64 Ảnh 3.2: Nhà máy sản xuất gạch Tuynel (ảnh Hoàng Văn Dũng) 3.4.2 Nghiên cứu thử nghiệm sản xuất gốm sứ thơ Trong q trình làm luận văn, tác giả tiến hành lấy mẫu sét trắng mỏ sét Tiên Phong để nghiên cứu tạo sản phẩm gốm sứ phịng thí nghiệm Bộ mơn Ngun liệu khống, trường Đại học Mỏ - Địa chất Mẫu sét sau lấy đưa vào nghiền ướt máy nghiền bi để làm mịn đến độ hạt cần thiết Sau để lắng, lọc lấy sản phẩm tạo hình Mẫu đưa vào lị sấy có nhiệt độ tối đa 3000C Q trình sấy tiến hành cách nâng dần nhiệt độ để sét tránh bị co ngót đột ngột nước nhanh Sau sấy tiến hành đưa vào hệ thống lị nung có nhiệt độ 13000C 14000C (ảnh 3.4) Kết nhận sản phẩm gốm màu nâu sẫm, mịn, không nứt, đập vỡ có bề mặt nhẵn (gốm tinh) Đây kết nghiên cứu phịng thí nghiệm, để có sở sản xuất gốm sứ với quy mô lớn cần tiếp tục thử nghiệm dây truyền công nghiệp 65 Ảnh 3.3 Thí nghiệm nung mẫu sứ thơ (ảnh Nguyễn Văn Lâm) Ảnh 3.4 Sản phẩm gốm sứ sau nung 13000C (ảnh Hoàng Văn Dũng) 66 3.4.3 Định hướng phát triển công nghiệp sản xuất gạch ngói tỉnh Bắc Giang Trên địa bàn tỉnh Bắc Giang, sét làm gốm sứ gạch chịu lửa phát mỏ Tiên Phong, Phố Thắng điểm sét Trí Tên, Yên Lư chưa khai thác Sét gạch ngói có quy mơ lớn, phân bố rộng đã, khai thác Trong năm qua, hoạt động sản xuất gạch ngói địa bàn tỉnh Bắc Giang phát triển mạnh mẽ, trữ lượng sét khai thác tăng nhanh năm qua: năm 2001 (40 ngàn m3), năm 2004 (280 ngàn m3), năm 2006 (450 ngàn m3) năm 2008 500 ngàn m3, sản lượng gạch nung tăng nhanh từ 111,697 triệu viên năm 2005 lên 326,372 triệu viên năm 2008 Theo quy hoạch phát triển công nhiệp vật liệu xây dựng đến năm 2010 định hướng đến năm 2020 tỉnh Bắc Giang dự báo nhu cầu gạch ngói cho năm sau: năm 2010: 380 triệu viên; giai đoạn 2011 - 2015: 880 triệu viên/năm; giai đoạn 2016 - 2020: 960 triệu viên/năm Để đạt dược mục tiêu phải khai thác sử dụng trữ lượng sét sau: năm 2010: 569 ngàn m3; 2011: 704 ngàn m3; năm 2012: 839 ngàn m3; 2013: 974 ngàn m3; năm 2014: 1110 ngàn m3; năm 2015: 1245 ngàn m3; năm 2016: 1267 ngàn m3; năm 2017: 1288 ngàn m3; năm 2018: 1310 ngàn m3; năm 2019: 1332 ngàn m3; năm 2020: 1354 ngàn m3 Như nhu cầu sử dụng sét làm gạch ngói khoảng 12 triệu m3 Hàng năm phải khai thác sử dụng khoảng 1,2 triệu m3 Với giả thiết chiều dày tầng sét trung bình 3m diện tích sử dụng để khai thác sét làm gạch ngói đến năm 2020 khoảng 400ha, năm sử dụng diện tích đất nơng nghiệp khoảng 0,4km2 Đây vấn đề cần xem xét điều kiện có số vật liệu thay thế, có gạch khơng nung sản xuất từ sản phẩm phong hóa đá bazan, sét kết, bột kết 67 Khái niệm gạch không nung tình hình nghiên cứu sử dụng vật liệu không nung Khái niệm: khác với loại vật liệu xây dựng cổ truyền sản xuất từ đất sét theo công nghệ nung kết, vật liệu xây dựng không nung sản xuất trực tiếp từ nguyên liệu phụ gia không qua giai đoạn nung kết Trong quy trình sản xuất, dựa vào đặc điểm chất kết dính sử dụng, vật liệu xây dựng khơng nung phân thành loại chính: - Vật liệu xây dựng không nung sản xuất theo phương pháp truyền thống từ hỗn hợp nguồn nguyên liệu sẵn có cát, sỏi, mạt đá với lượng xi măng kết dính định Đây loại vật liệu xây dựng không nung phổ biến rộng rãi nước phát triển Đi đôi với phương thức sản xuất phát triển mạnh mẽ công nghiệp sản xuất xi măng Tuy chất lượng sản phẩm tốt giá thành sản xuất cao, để đạt cường độ sản phẩm từ 100 - 150 KG/cm2 lượng xi măng sử dụng hỗn hợp lên tới 25 - 30% trọng lượng nguyên liệu Công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng không nung theo phương pháp đơn giản, thuận tiện chưa phù hợp với kinh tế nước ta giá thành sản phẩm cao - Vật liệu xây dựng không nung sản xuất từ nguồn nguyên liệu có hoạt tính tự nhiên hay nhân tạo (thường gọi puzơlan) kết hợp với hàm lượng vôi định tuỳ thuộc vào hoạt tính (độ hút vơi) nguyên liệu Loại vật liệu chưa phát triển nước ta nhiều nguyên nhân, chủ yếu nguồn nguyên liệu chưa đánh giá đầy đủ Nghiên cứu công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng từ nguyên liệu địa phương khu vực đặc thù, từ nguồn nguyên liệu đặc thù ý phát triển từ thời cổ xưa hầu khắp quốc gia giới Ở Trung Quốc, người dân biết sử dụng đất hồng thổ để làm gạch xây dựng 68 khơng nung, Apganistan người biết lợi dụng dạng đất đồi để làm nhà hang núi hay người Italia từ thời La Mã cổ đại biết sử dụng puzơlan để xây dựng bến cảng thương thuyền, nhà cửa mà dấu tích cịn lại tới tận ngày nay,v.v Kharcốp Liên Xơ cũ có đường phố xây dựng puzơlan, hay Đức, năm 20 - 40 kỷ XX hàng chục triệu hộ xây dựng gạch puzơlan Và theo thống kê UNESCO có khoảng 1500 triệu người sống nhà làm đất từ nguồn nguyên liệu địa phương Nhưng từ phát tính chất đặc thù đất sét gạch ngói từ đất sét nung trở thành phổ biến toàn cầu suốt thời kỳ lịch sử lâu dài cho tới năm 70 kỷ XX Và từ năm 70 kỷ trước, nhìn nhận hạn chế mặt vệ sinh môi trường, ảnh hưởng việc khai thác đất sét làm nguyên liệu sản xuất gạch nung tới diện tích đất canh tác nên nhiều quốc gia châu Âu, Mỹ chuyển hướng từ sản xuất gạch đất nung sang gạch silicat không nung, trở với gạch không nung từ nguyên liệu puzơlan Nhưng gạch silicat khơng nung (tableau) thường có giá thành cao sử dụng hàm lượng xi măng đáng kể nên chưa chấp nhận điều kiện Việt Nam Trong sản xuất vật liệu xây dựng không nung, nhờ vào hàm lượng keo hoạt tính SiO2, Al2O3 thành phần hóa học, puzơlan trở thành nguồn nguyên liệu chủ yếu để tạo chất kết dính mác thấp gắn kết phối liệu, tạo nên cường độ cho gạch ngói Hiện Australia vật liệu xây dựng từ puzơlan trở thành quen thuộc sử dụng rộng rãi công nghệ xây dựng nhà khắp khu vực có nguồn nguyên liệu phù hợp 69 Trong công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng khơng nung, nhiều quốc gia có loại máy móc chuyên dụng, phải kể đến máy rung dập kiểu DYNATERRE hãng RAFFIN Pháp sản xuất nhập sang Việt Nam năm 1980 Cũng nhiều quốc gia khác giới, sản xuất vật liệu xây dựng không nung từ nguyên liệu địa phương nhân dân ta tiến hành từ lâu đời hình thức trình tường (Bắc Ninh, Bắc Giang), hay xây nhà từ đá ong (Phúc n, Phú Thọ), gạch cay lị vơi (Hà Nam) xây nhà từ đá silic (Thủy Nguyên - Hải Phịng) gần Đơng Triều, ng Bí nhân dân tận dụng tro xỉ nhà máy nhiệt điện để làm đường sá xây dựng nhà cửa, thời gian minh chứng cho tính bền vững loại nguyên liệu Từ năm 1980, nhiều nhà khoa học Việt Nam cố gắng việc tuyên truyền phổ biến kĩ thuật sản xuất vật liệu xây dựng không nung, sản xuất nhập nhiều loại máy công nghệ chuyên dụng Xinvaram, DYNATERRE, chưa có cơng trình nghiên cứu cụ thể nguồn nguyên liệu khu vực cụ thể, nên việc sản xuất vật liệu xây dựng không nung từ nguồn nguyên liệu địa phương đặc thù sớm bị gián đoạn cho tận tới ngày phát triển cách tự phát xuất phát từ kinh nghiệm dân gian Vào năm 1980, đất đồi Tiên Kiên - Vĩnh Phú nghiên cứu sử dụng để sản xuất gạch lát xí nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng Nam Thắng - Hà Nội Tuy nhiên sau cơng tác sản xuất bị đình nhiều nguyên nhân: - Chất lượng nguyên liệu không đáp ứng, đất đồi Tiên Kiên trạng thái bình thường khơng có hoạt tính, để có hoạt tính cao người ta phải nung 70 đất đồi nhiệt độ 3000C, thực chất quy trình sản xuất chưa hoàn toàn phù hợp với mục tiêu sản xuất vật liệu xây dựng không nung - Nguồn nguyên liệu nằm xa khu vực sản xuất - Do chưa đầu tư nghiên cứu đầy đủ công nghệ nên sản phẩm thường bị nứt rạn Tất yếu tố hạn chế hiệu kinh tế phát triển quy trình sản xuất vật liệu xây dựng không nung Năm 1999 - 2001, Viện Địa chất thử nghiệm thành công phương pháp tạo hình sản phẩm từ hỗn hợp phối liệu theo phương thức nén ép "bán khô" nguyên liệu bazan bọt Định hướng phát triển công nghiệp sản xuất gạch ngói tỉnh Bắc Giang Để bảo vệ mơi trường giảm thấp việc sử dụng quỹ đất nơng nghiệp làm gạch ngói theo phương pháp truyền thống (gạch ngói nung), ngày 28 tháng năm 2010 Thủ tướng Chính phủ ký định số 567/QĐ-TTg việc phê duyệt chương trình phát triển vật liệu xây dựng không nung đến năm 2010, với mục tiêu: “phát triển sản xuất sử dụng vật liệu xây không nung để thay gạch đất sét nung, tiết kiệm đất nơng nghiệp, góp phần bảo đảm an ninh lương thực quốc gia, giảm thiểu khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính nhiễm mơi trường, giảm chi phí xử lý phế thải ngành cơng nghiệp, tiết kiệm nhiên liệu than, đem lại hiệu kinh tế chung cho tồn xã hội” Nhu cầu cơng xuất, dây chuyền sản xuất vật liệu không nung vùng kinh tế theo định Thủ tướng Chính phủ thống kê bảng 3.20 bảng 3.21 71 Bảng 3.20 Nhu cầu công suất vật liệu không nung Vùng kinh tế Giai đoạn (tỷ viên) Năm 2010 Năm 2015 Năm 2020 Vùng trung du miền núi phía Bắc 0,30 - 0,34 0,76 - 0,88 1,50 - 2,00 Vùng đồng sông Hồng 0,81 - 0,90 2,13 - 2,63 4,00 - 5,30 Vùng Bắc trung Duyên hải miền Trung 0,65 - 0,80 1,40 -1,86 3,00 - 4,10 Vùng Tây Nguyên 0,09 - 0,11 0,26 - 0,33 0,60 - 0,90 Vùng Đông Nam Bộ 0,40 - 0,45 1,25 - 1,50 2,50 - 3,10 Vùng đồng sông Cửu Long 0,25 - 0,30 1,30 - 1,60 2,30 - 3,20 Tổng cộng nước 2,50 - 2,90 7,10 - 8,80 13,90 - 18,60 Bảng 3.21 Dự kiến số dây chuyền sản xuất cần phát triển thêm STT Loại dây chuyền 2010 Giai đoạn 2011 - 2015 2016 - 2020 Gạch xi măng - cốt liệu công suất vừa lớn 25 - 30 140 - 170 300 - 330 Gạch xi măng - cốt liệu công suất nhỏ 110 - 140 620 - 660 750 - 800 Gạch bê tông bọt 5-8 10 - 13 15 - 20 Gạch bê tơng khí chưng áp 3-4 5-8 15-Oct Đây văn pháp lý tạo điều kiện doanh nghiệp nghiên cứu, ứng dụng chuyển dần sang sản xuất gạch không nung cung cấp cho thị trường Xuất phát từ tình hình thực tế nêu bảo đảm phát triển ổn định ngành cơng nghiệp sản xuất gạch ngói địa bàn tỉnh Bắc Giang, tác giả luận văn cho từ năm 2010 đến năm 2020 năm ngành cơng nghiệp sản xuất gạch ngói phát triển theo hướng: Từng bước giảm dần lò gạch cải tiến xây nhà máy gạch tuynel để tiết kiệm nguyên liệu nâng cao chất lượng sản phẩm gạch 72 Nghiên cứu sử dụng sét đồi phụ gia hoạt tính cần thiết để sản xuất gạch khơng nung sau xóa bỏ lị gạch thủ cơng, nhằm bảo vệ mơi trường nâng cao chất lượng sản phẩm Từ năm 2010 đến năm 2015 cần giữ nguyên sản lượng gạch dự kiến Sau năm 2015, kết nghiên cứu sét đồi làm gạch không nung thành công cần đầu tư nhà máy gạch không nung theo giai đoạn để ổn định sản lượng bước giảm dần sản lượng gạch nung 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đề tài luận văn: “Đặc điểm chất lượng định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng tỉnh Bắc Giang” hoàn thành sở tổng hợp, phân tích tài liệu địa chất khu vực, tìm kiếm, thăm dị tài liệu tác giả thu thập, nghiên cứu Từ kết đạt đưa số kết luận đặc điểm phân bố, chất lượng định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng địa bàn tỉnh Bắc Giang sau: Sét địa bàn tỉnh Bắc Giang có hai nguồn gốc phong hóa trầm tích Sét nguồn gốc phong hố thành tạo q trình phong hố đá sét, bột kết phân hệ tầng Mẫu Sơn (T3cms2) (T3cms3), hệ tầng An Châu (T3n-rac) Nà Khuất (T2nk) Sét nguồn gốc trầm tích phân bố hệ tầng Vĩnh Phúc tuổi Pleistocen (Q13vp), hệ tầng Thái Bình tuổi Holocen (Q23tb) có thành phần gồm cuội, sỏi, cát, bột sét Sét trầm tích có hai loại sét màu trắng đục, trắng xám sét màu vàng, nâu đỏ loang lổ Các thân sét thường có dạng thấu kính, nằm ngang chiều dày nhỏ Sét nguồn gốc phong hố có dạng lớp phủ, chiều dày phụ thuộc vào thành phần đá gốc điều kiện địa hình - địa mạo Tiềm tài nguyên sét địa bàn tỉnh Bắc Giang tương đối lớn, đặc biệt sét gạch ngói Tổng tài nguyên - trữ lượng sét xác nhận khoảng 465 triệu m3, trữ lượng cấp 121 + 122 đạt 15,69 triệu m3 Sét màu trắng nguồn gốc trầm tích có chất lượng tốt, đáp ứng yêu cầu sản xuất gốm sứ gạch chịu lửa Sét màu vàng, nâu đỏ loang lổ nguồn gốc trầm tích phong hố chủ yếu đáp ứng yêu cầu sản xuất gạch ngói Kiến nghị 74 Mức độ thăm dò mỏ sét gạch ngói cịn hạn chế (4 mỏ/19 mỏ điểm sét), chủ yếu mức phát điều tra chi tiết hoá đo vẽ đồ địa chất khu vực tỷ lệ 1:200.000 1: 50.000 cần tiếp tục nghiên cứu Để phát triển ổn định lâu dài ngành công nghiệp khai thác sét làm vật liệu xây dựng gốm sứ, gạch chịu lửa, gạch ngói cần đầu tư thăm dị mỏ có tiềm thay lị gạch thủ cơng, lị cải tiến lị tuynel với dây truyền cơng nghệ đại Để bảo vệ môi trường tiết kiệm đất sản xuất nông nghiệp cần đầu tư để xây dựng chương trình phát triển gạch khơng nung thay cho gạch sản xuất theo phương pháp truyền thống 75 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Hoàng Văn Dũng, Nguyễn Văn Lâm (2010), “Tiềm tài nguyên định hướng phát triển công nghiệp khai thác, chế biến sét gạch ngói tỉnh Bắc Giang đến năm 2020”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 19, 3, tr 209 - 212, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trịnh Quốc Hà, Bùi Tất Hợp, Từ Kế, Hoàng Văn Dũng, Nguyễn Đắc Sơn, Bùi Đăng Khoa (2010), “Đặc điểm quặng hóa vermiculit khu Phố Ràng, Bảo Yên, tỉnh Lào Cai”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 19, 3, tr 219 - 223, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Thị Ngọc Dung, Phạm Huy Long, Hoàng Văn Dũng (2010), “Tài ngun khống chất cơng nghiệp tỉnh Bắc Giang số giải pháp nâng cao hiệu sử dụng kết hợp với bảo vệ môi trường”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học lần thứ 19, 3, tr 231 - 234, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Hồng Anh (1979), Tìm kiếm tỉ mỉ mỏ Sét gạch ngói Buộm, Hà Bắc (Bắc Giang), Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Hồng Anh (1983), Thăm dò tỷ mỷ Sét gạch ngói Xương Lâm, Lạng Giang, Hà Bắc (Bắc Giang), Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Dỗn Huy Cẩm, Đồng Văn Nhì, Trương Xuân Luận, Nguyễn Phương, Lê Đỗ Bình (2001), Xây dựng quy phạm sử dụng phân cấp tài nguyên - trữ lượng sét, Văn phòng Hội đồng Đá giá Trữ lượng Khoáng sản, Hà Nội Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam (2009), Địa chất Tài nguyên Việt Nam, Nhà xuất Khoa học tự nhiên Cơng nghệ, Hà Nội Đỗ Cảnh Dương (2008), Khống chất công nghiệp, Bài giảng dùng cho học viên cao học nghiên cứu sinh chuyên ngành Địa chất Khoáng sản thăm dị, Hà Nội Hồng Ngọc Kỷ nnk (2001), Địa chất khoáng sản tờ Hà Nội, Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Hoàng Ngọc Kỷ nnk (2001), Địa chất khống sản tờ Hải Phịng, Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội Nguyễn Văn Lâm, Nguyễn Phương (2009), Tìm kiếm thăm dị mỏ khống sản rắn, Bài giảng dùng cho học viên cao học nghiên cứu sinh chuyên ngành Địa chất Khống sản thăm dị, Hà Nội Phạm Đình Long nnk (2001), Địa chất khoáng sản tờ Tuyên Quang, Lưu trữ Cục Địa chất Khống sản Việt Nam, Hà Nội 10 Nguyễn Cơng Nghiệp (1970), Thăm dò sét Tiên Phong, Hà Bắc, Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 11 Tài nguyên khoáng sản tỉnh Bắc Giang (2005), Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 12 Trần Vũ Thơ (1962), Tìm kiếm vùng Phố Thắng, Hiệp Hòa, Bắc Giang, Lưu trữ Cục Địa chất Khống sản Việt Nam, Hà Nội 13 Đồn Kỳ Thuỵ nnk (2001) Địa chất khoáng sản tờ Lạng Sơn Lưu trữ Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 14 Trần Văn Trị, Phan Cự Tiến, Thái Quý Lâm nnk (2005), Tài nguyên khoáng sản Việt Nam, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội ... trữ lượng sét tỉnh Bắc Giang 37 Chương ĐẶC ĐIỂM CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG SÉT LÀM VẬT LIỆU XÂY DỰNG 38 3.1 Một số khái niệm sét 38 3.2 Một số yêu cầu chất lượng sét làm. .. làm vật liệu xây dựng 40 3.2.1 Sét làm gốm sứ 40 3.2.2 Sét làm vật liệu chịu lửa 41 3.2.3 Sét làm gạch ngói 43 3.3 Đặc điểm chất lượng sét làm vật liệu xây dựng. .. tài: ? ?Đặc điểm chất lượng định hướng sử dụng sét làm vật liệu xây dựng tỉnh Bắc Giang? ?? đặt bối cảnh nêu Mục đích nhiệm vụ luận văn a Mục đích Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm phân bố, chất lượng,